Technische Innovation

Superkondensator: Polymer-Einsatz könnte Elektromobilität revolutionieren

Sabine Berger Autorin, Hemd & Hoodie

Forscher haben ein Polymer für den Einsatz in Stromspeichern entwickelt, das eine bis zu 10.000 Mal höhere Effizienz als aktuelle Materialien verspricht.

Das Smartphone innerhalb weniger Sekunden vollständig aufladen? Oder das Elektroauto so schnell „auftanken“ wie einen Benziner? Schnell ladende Stromspeicher wie Superkondensatoren könnten unseren Alltag in vielen Bereichen wesentlich einfacher machen. Davon ist beispielsweise auch Elon Musk, Gründer von Tesla und SpaceX überzeugt. Doch im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus haben die sogenannten „Supercaps“ einen entscheidenden Nachteil: Sie weisen bislang nur eine geringe Speicherdichte auf.

Durch ein neues Material könnte sich das nun ändern und damit gleich das größte Problem der Elektromobilität gelöst werden. Wissenschaftler zweier britischer Universitäten haben in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Augmented Optics ein Polymer entwickelt, das Kapazität und Ladezeit von Superkondensatoren wesentlich erhöhen könnte: Ersten Tests zufolge soll es eine 1.000 bis 10.000-fache Effizienzsteigerung ermöglichen.

Polymer-Wasserspeicher schützt vor Überhitzung

Eher ungewöhnlich ist der Forschungsbereich, aus dem das Material stammt. Es basiert auf dem gleichen Werkstoff, aus dem auch weiche Kontaktlinsen hergestellt werden. Dieser ist elastisch, durchsichtig und kann Wasser aufnehmen, erklärt der an dem Projekt beteiligte Forscher Brendan Howlin. Dieses nichtleitende Material haben die Forscher mit leitfähigen Polymeren gemischt, woraus sich ein elastischer Stoff ergibt, der gleichzeitig Strom leiten und Wasser speichern kann. Letzteres sei deshalb wichtig, da so eine übermäßige Hitzebildung und damit Brände vermieden werden könnten, so Howlin.

Obwohl die Technologie noch nicht zu einem funktionierenden Gerät entwickelt wurde, bewerten sie die Wissenschaftler als überaus vielversprechend. „Wir glauben, dass dies eine extrem aufregende und möglicherweise bahnbrechende Entwicklung ist“, sagt Ian Hamerton, der das Polymer am Institut für Luftfahrttechnik an der Universität Bristol getestet hat. Wenn sich die weitere Arbeit als erfolgreich herausstellt, so der Ingenieur, gäbe es viele Anwendungsmöglichkeiten im Transportbereich, der Luftfahrt und in der Energiegewinnung sowie in Haushaltsgeräten wie Handys, Laptops und Flachbildschirmgeräten.

Das neue Polymer könnte die Stromspeichertechnologie revolutionieren.
Das neue Polymer könnte die Stromspeichertechnologie revolutionieren. Gif: Giphy – Belacedo

Im nächsten Schritt wollen die Forscher den Herstellungsprozess des Polymers weiter verbessern und einen funktionierenden Prototypen bauen, wozu eigens die Firma SuperCapacitor Materials gegründet wurde. Erfüllt er die Erwartungen, soll der Stromspeicher anschließend in Elektroautos verbaut werden, um die Ladeintervalle zu verkürzen – zunächst allerdings nur zusätzlich zu den Batterien. Zeigt die Technik die erwarteten Erfolge, könnte sie schon in zwei Jahren auf dem Markt erhältlich sein und Lithium-Ionen-Akkus vielleicht bald vollständig ersetzen.

Cover-Foto: Flickr – Karlis Dembrans (CC BY 2.0)

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